面向切面编程AOP
2016-07-12 16:11
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AOP主要用于横切关注点分离和织入,因此需要理解横切关注点和织入:
关注点:可以认为是所关注的任何东西,比如上边的支付组件;
关注点分离:将问题细化从而单独部分,即可以理解为不可再分割的组件,如上边的日志组件和支付组件;
横切关注点:一个组件无法完成需要的功能,需要其他组件协作完成,如日志组件横切于支付组件;
织入:横切关注点分离后,需要通过某种技术将横切关注点融合到系统中从而完成需要的功能,因此需要织入,织入可能在编译期、加载期、运行期等进行。
横切关注点可能包含很多,比如非业务的:日志、事务处理、缓存、性能统计、权限控制等等这些非业务的基础功能;还可能是业务的:如某个业务组件横切于多个模块。
首先准备开发需要的jar包,请到spring-framework-3.0.5.RELEASE-dependencies.zip和spring-framework-3.0.5.RELEASE-with-docs中查找如下jar包:
org.springframework.aop-3.0.5.RELEASE.jar
com.springsource.org.aspectj.weaver-1.6.8.RELEASE.jar
com.springsource.org.aopalliance-1.0.0.jar
com.springsource.net.sf.cglib-2.2.0.jar
xml切面配置
<bean id="aspect" class="cn.javass.spring.chapter6.aop.HelloWorldAspect"/>
<aop:config>
<aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(* cn.javass..*.*(..))"/>
<aop:aspect ref="aspect">
<aop:before pointcut-ref="pointcut" method="beforeAdvice"/>
<aop:after pointcut="execution(* cn.javass..*.*(..))" method="afterFinallyAdvice"/>
</aop:aspect>
</aop:config>
切入点使用<aop:config>标签下的<aop:pointcut>配置,expression属性用于定义切入点模式,默认是AspectJ语法,“execution(* cn.javass..*.*(..))”表示匹配cn.javass包及子包下的任何方法执行。
切面使用<aop:config>标签下的<aop:aspect>标签配置,其中“ref”用来引用切面支持类的方法。
前置通知使用<aop:aspect>标签下的<aop:before>标签来定义,pointcut-ref属性用于引用切入点Bean,而method用来引用切面通知实现类中的方法,该方法就是通知实现,即在目标类方法执行之前调用的方法。
最终通知使用<aop:aspect>标签下的<aop:after >标签来定义,切入点除了使用pointcut-ref属性来引用已经存在的切入点,也可以使用pointcut属性来定义,如pointcut="execution(* cn.javass..*.*(..))",method属性同样是指定通知实现,即在目标类方法执行之后调用的方法。
前置通知(Before Advice):在切入点选择的连接点处的方法之前执行的通知,该通知不影响正常程序执行流程(除非该通知抛出异常,该异常将中断当前方法链的执行而返回)。
<aop:before pointcut="切入点表达式" pointcut-ref="切入点Bean引用"
method="前置通知实现方法名"
arg-names="前置通知实现方法参数列表参数名字"/>
后置通知(After Advice):在切入点选择的连接点处的方法之后执行的通知,包括如下类型的后置通知:
后置返回通知(After returning Advice):在切入点选择的连接点处的方法正常执行完毕时执行的通知,必须是连接点处的方法没抛出任何异常正常返回时才调用后置通知。
<aop:after-returning pointcut="切入点表达式" pointcut
4000
-ref="切入点Bean引用"
method="后置返回通知实现方法名"
arg-names="后置返回通知实现方法参数列表参数名字"
returning="返回值对应的后置返回通知实现方法参数名"
/>
后置异常通知(After throwing Advice): 在切入点选择的连接点处的方法抛出异常返回时执行的通知,必须是连接点处的方法抛出任何异常返回时才调用异常通知。
<aop:after-throwing pointcut="切入点表达式" pointcut-ref="切入点Bean引用"
method="后置异常通知实现方法名"
arg-names="后置异常通知实现方法参数列表参数名字"
throwing="将抛出的异常赋值给的通知实现方法参数名"/>
后置最终通知(After finally Advice): 在切入点选择的连接点处的方法返回时执行的通知,不管抛没抛出异常都执行,类似于Java中的finally块。
<aop:after pointcut="切入点表达式" pointcut-ref="切入点Bean引用"
method="后置最终通知实现方法名"
arg-names="后置最终通知实现方法参数列表参数名字"/>
环绕通知(Around Advices):环绕着在切入点选择的连接点处的方法所执行的通知,环绕通知可以在方法调用之前和之后自定义任何行为,并且可以决定是否执行连接点处的方法、替换返回值、抛出异常等等。
<aop:around pointcut="切入点表达式" pointcut-ref="切入点Bean引用"
method="后置最终通知实现方法名"
arg-names="后置最终通知实现方法参数列表参数名字"/>
环绕通知第一个参数必须是org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint类型,在通知实现方法内部使用ProceedingJoinPoint的proceed()方法使目标方法执行,proceed 方法可以传入可选的Object[]数组,该数组的值将被作为目标方法执行时的参数。
Spring引入允许为目标对象引入新的接口,通过在< aop:aspect>标签内使用< aop:declare-parents>标签进行引入,定义方式如下:
<aop:declare-parents
types-matching="AspectJ语法类型表达式"
implement-interface=引入的接口"
default-impl="引入接口的默认实现"
delegate-ref="引入接口的默认实现Bean引用"/>
Advisor表示只有一个通知和一个切入点的切面,由于Spring AOP都是基于AOP联盟的拦截器模型的环绕通知的,所以引入Advisor来支持各种通知类型(如前置通知等5种),Advisor概念来自于Spring1.2对AOP的支持,在AspectJ中没有相应的概念对应。
Advisor可以使用<aop:config>标签下的<aop:advisor>标签定义:
<aop:advisor pointcut="切入点表达式" pointcut-ref="切入点Bean引用"
advice-ref="通知API实现引用"/>
pointcut和pointcut-ref:二者选一,指定切入点表达式;
advice-ref:引用通知API实现Bean,如前置通知接口为MethodBeforeAdvice;
基于@AspectJ的AOP:
Spring默认不支持@AspectJ风格的切面声明,为了支持需要使用如下配置:
<aop:aspectj-autoproxy/>
这样Spring就能发现@AspectJ风格的切面并且将切面应用到目标对象。
@AspectJ风格的声明切面非常简单,使用@Aspect注解进行声明:
@Aspect()
Public class Aspect{
……}
然后将该切面在配置文件中声明为Bean后,Spring就能自动识别并进行AOP方面的配置:
<bean id="aspect" class="……Aspect"/>
@Pointcut(value="切入点表达式", argNames = "参数名列表")
public void pointcutName(……) {}
value:指定切入点表达式;
argNames:指定命名切入点方法参数列表参数名字,可以有多个用“,”分隔,这些参数将传递给通知方法同名的参数,同时比如切入点表达式“args(param)”将匹配参数类型为命名切入点方法同名参数指定的参数类型。
pointcutName:切入点名字,可以使用该名字进行引用该切入点表达式。
前置通知:使用org.aspectj.lang.annotation 包下的@Before注解声明;
@Before(value = "切入点表达式或命名切入点", argNames = "参数列表参数名")
后后置返回通知:使用org.aspectj.lang.annotation 包下的@AfterReturning注解声明;
@AfterReturning(
value="切入点表达式或命名切入点",
pointcut="切入点表达式或命名切入点",
argNames="参数列表参数名",
returning="返回值对应参数名")
后置异常通知:使用org.aspectj.lang.annotation 包下的@AfterThrowing注解声明;
@AfterThrowing (
value="切入点表达式或命名切入点",
pointcut="切入点表达式或命名切入点",
argNames="参数列表参数名",
throwing="异常对应参数名")
后置最终通知:使用org.aspectj.lang.annotation 包下的@After注解声明;
@After (
value="切入点表达式或命名切入点",
argNames="参数列表参数名")
环绕通知:使用org.aspectj.lang.annotation 包下的@Around注解声明;
@Around (
value="切入点表达式或命名切入点",
argNames="参数列表参数名")
execution:用于匹配方法执行的连接点;
within:用于匹配指定类型内的方法执行;
this:用于匹配当前AOP代理对象类型的执行方法;注意是AOP代理对象的类型匹配,这样就可能包括引入接口也类型匹配;
target:用于匹配当前目标对象类型的执行方法;注意是目标对象的类型匹配,这样就不包括引入接口也类型匹配;
args:用于匹配当前执行的方法传入的参数为指定类型的执行方法;
@within:用于匹配所以持有指定注解类型内的方法;
@target:用于匹配当前目标对象类型的执行方法,其中目标对象持有指定的注解;
@args:用于匹配当前执行的方法传入的参数持有指定注解的执行;
@annotation:用于匹配当前执行方法持有指定注解的方法;
bean:Spring AOP扩展的,AspectJ没有对于指示符,用于匹配特定名称的Bean对象的执行方法;
reference pointcut:表示引用其他命名切入点,只有@ApectJ风格支持,Schema风格不支持。
接下来我们将介绍两种获取通知参数的方式。
• 使用JoinPoint获取:Spring AOP提供使用org.aspectj.lang.JoinPoint类型获取连接点数据,任何通知方法的第一个参数都可以是JoinPoint(环绕通知是ProceedingJoinPoint,JoinPoint子类),当然第一个参数位置也可以是JoinPoint.StaticPart类型,这个只返回连接点的静态部分。
1) JoinPoint:提供访问当前被通知方法的目标对象、代理对象、方法参数等数据:
java代码:
package org.aspectj.lang;
import org.aspectj.lang.reflect.SourceLocation;
public interface JoinPoint {
String toString(); //连接点所在位置的相关信息
String toShortString(); //连接点所在位置的简短相关信息
String toLongString(); //连接点所在位置的全部相关信息
Object getThis(); //返回AOP代理对象
Object getTarget(); //返回目标对象
Object[] getArgs(); //返回被通知方法参数列表
Signature getSignature(); //返回当前连接点签名
SourceLocation getSourceLocation();//返回连接点方法所在类文件中的位置
String getKind(); //连接点类型
StaticPart getStaticPart(); //返回连接点静态部分
}
2)ProceedingJoinPoint:用于环绕通知,使用proceed()方法来执行目标方法:
java代码:
public interface ProceedingJoinPoint extends JoinPoint {
public Object proceed() throws Throwable;
public Object proceed(Object[] args) throws Throwable;
}
3) JoinPoint.StaticPart:提供访问连接点的静态部分,如被通知方法签名、连接点类型等:
public interface StaticPart {
Signature getSignature(); //返回当前连接点签名
String getKind(); //连接点类型
int getId(); //唯一标识
String toString(); //连接点所在位置的相关信息
tring toShortString(); //连接点所在位置的简短相关信息
String toLongString(); //连接点所在位置的全部相关信息
}
Spring AOP通过代理模式实现,目前支持两种代理:JDK动态代理、CGLIB代理来创建AOP代理,Spring建议优先使用JDK动态代理。
JDK动态代理:使用java.lang.reflect.Proxy动态代理实现,即提取目标对象的接口,然后对接口创建AOP代理。
CGLIB代理:CGLIB代理不仅能进行接口代理,也能进行类代理,CGLIB代理需要注意以下问题:
不能通知final方法,因为final方法不能被覆盖(CGLIB通过生成子类来创建代理)。
会产生两次构造器调用,第一次是目标类的构造器调用,第二次是CGLIB生成的代理类的构造器调用。如果需要CGLIB代理方法,请确保两次
构造器调用不影响应用。
Spring AOP默认首先使用JDK动态代理来代理目标对象,如果目标对象没有实现任何接口将使用CGLIB代理,如果需要强制使用CGLIB代理,请使用如下方式指定:
对于Schema风格配置切面使用如下方式来指定使用CGLIB代理:
<aop:config proxy-target-class="true">
</aop:config>
而如果使用@AspectJ风格使用如下方式来指定使用CGLIB代理:
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>
关注点:可以认为是所关注的任何东西,比如上边的支付组件;
关注点分离:将问题细化从而单独部分,即可以理解为不可再分割的组件,如上边的日志组件和支付组件;
横切关注点:一个组件无法完成需要的功能,需要其他组件协作完成,如日志组件横切于支付组件;
织入:横切关注点分离后,需要通过某种技术将横切关注点融合到系统中从而完成需要的功能,因此需要织入,织入可能在编译期、加载期、运行期等进行。
横切关注点可能包含很多,比如非业务的:日志、事务处理、缓存、性能统计、权限控制等等这些非业务的基础功能;还可能是业务的:如某个业务组件横切于多个模块。
首先准备开发需要的jar包,请到spring-framework-3.0.5.RELEASE-dependencies.zip和spring-framework-3.0.5.RELEASE-with-docs中查找如下jar包:
org.springframework.aop-3.0.5.RELEASE.jar
com.springsource.org.aspectj.weaver-1.6.8.RELEASE.jar
com.springsource.org.aopalliance-1.0.0.jar
com.springsource.net.sf.cglib-2.2.0.jar
xml切面配置
<bean id="aspect" class="cn.javass.spring.chapter6.aop.HelloWorldAspect"/>
<aop:config>
<aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(* cn.javass..*.*(..))"/>
<aop:aspect ref="aspect">
<aop:before pointcut-ref="pointcut" method="beforeAdvice"/>
<aop:after pointcut="execution(* cn.javass..*.*(..))" method="afterFinallyAdvice"/>
</aop:aspect>
</aop:config>
切面使用<aop:config>标签下的<aop:aspect>标签配置,其中“ref”用来引用切面支持类的方法。
前置通知使用<aop:aspect>标签下的<aop:before>标签来定义,pointcut-ref属性用于引用切入点Bean,而method用来引用切面通知实现类中的方法,该方法就是通知实现,即在目标类方法执行之前调用的方法。
最终通知使用<aop:aspect>标签下的<aop:after >标签来定义,切入点除了使用pointcut-ref属性来引用已经存在的切入点,也可以使用pointcut属性来定义,如pointcut="execution(* cn.javass..*.*(..))",method属性同样是指定通知实现,即在目标类方法执行之后调用的方法。
<aop:before pointcut="切入点表达式" pointcut-ref="切入点Bean引用"
method="前置通知实现方法名"
arg-names="前置通知实现方法参数列表参数名字"/>
后置通知(After Advice):在切入点选择的连接点处的方法之后执行的通知,包括如下类型的后置通知:
后置返回通知(After returning Advice):在切入点选择的连接点处的方法正常执行完毕时执行的通知,必须是连接点处的方法没抛出任何异常正常返回时才调用后置通知。
<aop:after-returning pointcut="切入点表达式" pointcut
4000
-ref="切入点Bean引用"
method="后置返回通知实现方法名"
arg-names="后置返回通知实现方法参数列表参数名字"
returning="返回值对应的后置返回通知实现方法参数名"
/>
后置异常通知(After throwing Advice): 在切入点选择的连接点处的方法抛出异常返回时执行的通知,必须是连接点处的方法抛出任何异常返回时才调用异常通知。
<aop:after-throwing pointcut="切入点表达式" pointcut-ref="切入点Bean引用"
method="后置异常通知实现方法名"
arg-names="后置异常通知实现方法参数列表参数名字"
throwing="将抛出的异常赋值给的通知实现方法参数名"/>
后置最终通知(After finally Advice): 在切入点选择的连接点处的方法返回时执行的通知,不管抛没抛出异常都执行,类似于Java中的finally块。
<aop:after pointcut="切入点表达式" pointcut-ref="切入点Bean引用"
method="后置最终通知实现方法名"
arg-names="后置最终通知实现方法参数列表参数名字"/>
环绕通知(Around Advices):环绕着在切入点选择的连接点处的方法所执行的通知,环绕通知可以在方法调用之前和之后自定义任何行为,并且可以决定是否执行连接点处的方法、替换返回值、抛出异常等等。
<aop:around pointcut="切入点表达式" pointcut-ref="切入点Bean引用"
method="后置最终通知实现方法名"
arg-names="后置最终通知实现方法参数列表参数名字"/>
环绕通知第一个参数必须是org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint类型,在通知实现方法内部使用ProceedingJoinPoint的proceed()方法使目标方法执行,proceed 方法可以传入可选的Object[]数组,该数组的值将被作为目标方法执行时的参数。
引入
Spring引入允许为目标对象引入新的接口,通过在< aop:aspect>标签内使用< aop:declare-parents>标签进行引入,定义方式如下:<aop:declare-parents
types-matching="AspectJ语法类型表达式"
implement-interface=引入的接口"
default-impl="引入接口的默认实现"
delegate-ref="引入接口的默认实现Bean引用"/>
Advisor
Advisor表示只有一个通知和一个切入点的切面,由于Spring AOP都是基于AOP联盟的拦截器模型的环绕通知的,所以引入Advisor来支持各种通知类型(如前置通知等5种),Advisor概念来自于Spring1.2对AOP的支持,在AspectJ中没有相应的概念对应。Advisor可以使用<aop:config>标签下的<aop:advisor>标签定义:
<aop:advisor pointcut="切入点表达式" pointcut-ref="切入点Bean引用"
advice-ref="通知API实现引用"/>
pointcut和pointcut-ref:二者选一,指定切入点表达式;
advice-ref:引用通知API实现Bean,如前置通知接口为MethodBeforeAdvice;
基于@AspectJ的AOP:
Spring默认不支持@AspectJ风格的切面声明,为了支持需要使用如下配置:
<aop:aspectj-autoproxy/>
这样Spring就能发现@AspectJ风格的切面并且将切面应用到目标对象。
@AspectJ风格的声明切面非常简单,使用@Aspect注解进行声明:
@Aspect()
Public class Aspect{
……}
然后将该切面在配置文件中声明为Bean后,Spring就能自动识别并进行AOP方面的配置:
<bean id="aspect" class="……Aspect"/>
声明切入点
@AspectJ风格的命名切入点使用org.aspectj.lang.annotation包下的@Pointcut+方法(方法必须是返回void类型)实现。@Pointcut(value="切入点表达式", argNames = "参数名列表")
public void pointcutName(……) {}
value:指定切入点表达式;
argNames:指定命名切入点方法参数列表参数名字,可以有多个用“,”分隔,这些参数将传递给通知方法同名的参数,同时比如切入点表达式“args(param)”将匹配参数类型为命名切入点方法同名参数指定的参数类型。
pointcutName:切入点名字,可以使用该名字进行引用该切入点表达式。
前置通知:使用org.aspectj.lang.annotation 包下的@Before注解声明;
@Before(value = "切入点表达式或命名切入点", argNames = "参数列表参数名")
后后置返回通知:使用org.aspectj.lang.annotation 包下的@AfterReturning注解声明;
@AfterReturning(
value="切入点表达式或命名切入点",
pointcut="切入点表达式或命名切入点",
argNames="参数列表参数名",
returning="返回值对应参数名")
后置异常通知:使用org.aspectj.lang.annotation 包下的@AfterThrowing注解声明;
@AfterThrowing (
value="切入点表达式或命名切入点",
pointcut="切入点表达式或命名切入点",
argNames="参数列表参数名",
throwing="异常对应参数名")
后置最终通知:使用org.aspectj.lang.annotation 包下的@After注解声明;
@After (
value="切入点表达式或命名切入点",
argNames="参数列表参数名")
环绕通知:使用org.aspectj.lang.annotation 包下的@Around注解声明;
@Around (
value="切入点表达式或命名切入点",
argNames="参数列表参数名")
Spring AOP支持的AspectJ切入点指示符
切入点指示符用来指示切入点表达式目的,,在Spring AOP中目前只有执行方法这一个连接点,Spring AOP支持的AspectJ切入点指示符如下:execution:用于匹配方法执行的连接点;
within:用于匹配指定类型内的方法执行;
this:用于匹配当前AOP代理对象类型的执行方法;注意是AOP代理对象的类型匹配,这样就可能包括引入接口也类型匹配;
target:用于匹配当前目标对象类型的执行方法;注意是目标对象的类型匹配,这样就不包括引入接口也类型匹配;
args:用于匹配当前执行的方法传入的参数为指定类型的执行方法;
@within:用于匹配所以持有指定注解类型内的方法;
@target:用于匹配当前目标对象类型的执行方法,其中目标对象持有指定的注解;
@args:用于匹配当前执行的方法传入的参数持有指定注解的执行;
@annotation:用于匹配当前执行方法持有指定注解的方法;
bean:Spring AOP扩展的,AspectJ没有对于指示符,用于匹配特定名称的Bean对象的执行方法;
reference pointcut:表示引用其他命名切入点,只有@ApectJ风格支持,Schema风格不支持。
接下来我们将介绍两种获取通知参数的方式。
• 使用JoinPoint获取:Spring AOP提供使用org.aspectj.lang.JoinPoint类型获取连接点数据,任何通知方法的第一个参数都可以是JoinPoint(环绕通知是ProceedingJoinPoint,JoinPoint子类),当然第一个参数位置也可以是JoinPoint.StaticPart类型,这个只返回连接点的静态部分。
1) JoinPoint:提供访问当前被通知方法的目标对象、代理对象、方法参数等数据:
java代码:
package org.aspectj.lang;
import org.aspectj.lang.reflect.SourceLocation;
public interface JoinPoint {
String toString(); //连接点所在位置的相关信息
String toShortString(); //连接点所在位置的简短相关信息
String toLongString(); //连接点所在位置的全部相关信息
Object getThis(); //返回AOP代理对象
Object getTarget(); //返回目标对象
Object[] getArgs(); //返回被通知方法参数列表
Signature getSignature(); //返回当前连接点签名
SourceLocation getSourceLocation();//返回连接点方法所在类文件中的位置
String getKind(); //连接点类型
StaticPart getStaticPart(); //返回连接点静态部分
}
2)ProceedingJoinPoint:用于环绕通知,使用proceed()方法来执行目标方法:
java代码:
public interface ProceedingJoinPoint extends JoinPoint {
public Object proceed() throws Throwable;
public Object proceed(Object[] args) throws Throwable;
}
3) JoinPoint.StaticPart:提供访问连接点的静态部分,如被通知方法签名、连接点类型等:
public interface StaticPart {
Signature getSignature(); //返回当前连接点签名
String getKind(); //连接点类型
int getId(); //唯一标识
String toString(); //连接点所在位置的相关信息
tring toShortString(); //连接点所在位置的简短相关信息
String toLongString(); //连接点所在位置的全部相关信息
}
Spring AOP通过代理模式实现,目前支持两种代理:JDK动态代理、CGLIB代理来创建AOP代理,Spring建议优先使用JDK动态代理。
JDK动态代理:使用java.lang.reflect.Proxy动态代理实现,即提取目标对象的接口,然后对接口创建AOP代理。
CGLIB代理:CGLIB代理不仅能进行接口代理,也能进行类代理,CGLIB代理需要注意以下问题:
不能通知final方法,因为final方法不能被覆盖(CGLIB通过生成子类来创建代理)。
会产生两次构造器调用,第一次是目标类的构造器调用,第二次是CGLIB生成的代理类的构造器调用。如果需要CGLIB代理方法,请确保两次
构造器调用不影响应用。
Spring AOP默认首先使用JDK动态代理来代理目标对象,如果目标对象没有实现任何接口将使用CGLIB代理,如果需要强制使用CGLIB代理,请使用如下方式指定:
对于Schema风格配置切面使用如下方式来指定使用CGLIB代理:
<aop:config proxy-target-class="true">
</aop:config>
而如果使用@AspectJ风格使用如下方式来指定使用CGLIB代理:
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>